考点12 子网与子网掩码《计算机网络技术与应用》内蒙古（对口招生）计算机类 知识点讲解

内蒙古自治区（计算机类）对口招生 《计算机网络技术与应用》复习讲义 模块 3 计算机网络体系结构 考点 12 子网与子网掩码 【考纲要求】 1. 掌握子网与子网掩码。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、子网的概述 1. 划分子网 一个 A 类网络含1600多万个 IP 地址，B 类网络也含65000个IP地址。单看数字确实很大，但若把这么多计算机放在一起工作，网络管理难度就太大了；用一个 A 类或 B 类网络去连接仅有数百台设备的局域网，还会有大量地址闲置，造成浪费。实际工作中可以采用把一个网络划分成多个小网络的办法来解决，即把网络内部划成若干部分、各部分单独工作，这些部分在互联网文献中称为子网。 2. 子网划分的基本方法 子网划分实际上可以看作从标准 IP 地址的主机号部分借位，并把借来的位指定为子网号部分，也就是把原来的主机号标识拆成两部分：子网号和子网主机号。这样一来，标准 IP 地址原本的“网络号＋主机号”两段结构，就变成了“网络号＋子网号＋子网主机号”三段结构。借位的多少，直接决定了能划分出多少个子网、每个子网能容纳多少台主机。 二、子网掩码 1. 子网掩码的概念 子网掩码也叫网络掩码、地址掩码，它的用途是指明一个 IP 地址里哪些位指的是主机所在的子网、哪些位指的是主机号。它不能单独存在，必须结合 IP 地址一起使用；IP 地址中的网络号与主机号正是靠它来分开的。子网掩码本身是一个32位的二进制数，通常由前后两部分构成：前半部分用连续的“1”标识网络号，后半部分用连续的“0”标识主机号。 2. 各类网络的默认子网掩码 各类网络都有默认的子网掩码。A 类的默认掩码为255.0.0.0，其二进制形式是前8位取1、后24位取0；B 类为255.255.0.0，即前16位取1、后16位取0；C 类为255.255.255.0，前24位取1、后8位取0。看到某个默认掩码也能判断它所代表的是哪一类网络。 3. 子网掩码的作用与“与”运算 子网掩码的主要作用是：区分 IP 地址中的网络号与主机号；把网络划分为若干子网。把 IP 地址与子网掩码进行“与”运算，所得结果就是网络地址。例如某主机地址为 131.110.133.15，属 B 类网络，默认掩码255.255.0.0，即网络号与主机号各占16位；把该IP地址与掩码相“与”，得网络地址131.110.0.0。 4. 用“与”运算判断两台主机是否同网 有了网络号，就可以确定数据报该如何发送。每台主机在发送数据报前，都要用子网掩码判断是否应把数据报发往路由器：TCP/IP 把目标 IP 地址与本机子网掩码相“与”，得出目标主机的网络号，再把它与本机网络号比较。若两者相等，说明目标主机就在本子网内，数据报直接发给它；若不相等，说明目标主机不在本子网内，数据报应交给路由器转发。 三、子网设计 1. 子网数与主机数的计算公式 设从主机号中借出 n 位给子网使用，余下 m 位仍作主机号，则划分出的子网个数是 2的n次方减2，每个子网容纳的主机数是 2的m次方减2。公式里的 n 应当是接近于要求的最小正整数：先用所需的子网数与主机数量反推 n，再据此确定 m。之所以要减2，是因为全“0”与全“1”的子网号、主机号通常要排除。 2. 子网设计的步骤 子网设计的基本过程有三步：根据所要求的子网数与主机数量，按 2的n次方减2 的公式推算出 n，它应是一个最小的接近要求的正整数；求子网掩码，即在默认掩码的基础上，把从主机号借出的那 n 位一并划归网络位；把子网号写成二进制形式，将所有子网及主机地址逐一列出，并把全“0”和全“1”的排除掉。 四、子网划分关系表 基本规律是：借位越多，子网越多，而每子网能容纳的主机越少，掩码中全“1”的位数也随之增加。例如 C 类网络借2位时掩码为255.255.255.192，可划出2个子网、每子网62台主机；借3位时为255.255.255.224，可划出6个子网、每子网30台主机。 【真题】 2022年真题｜填空题第136题 默认情况下子网掩码 255.0.0.0 代表________类网络。 【答案】A 【解析】A 类地址的网号只占第一个8位，主机号占其余三个8位，故其默认子网掩码为255.0.0.0；B 类默认掩码为255.255.0.0，C 类为255.255.255.0。 2022年真题｜填空题第143题 子网掩码又称为网络掩码、地址掩码，是一种用来指明一个________的哪些位标识的是主机所在的________，以及哪些位标识的是________的掩码。 【答案】IP 地址；子网；主机号 【解析】子网掩码不能单独存在，必须结合 IP 地址一起使用，其作用就是指明一个 IP 地址中哪些位标识主机所在的子网、哪些位标识主机号。三空依次填 IP 地址、子网、主机号。 2022年真题｜简答题第162题 网络为 188.99.0.0，子网掩码为 255.255.240.0。请问该网络主类网络是什么类？主类网络默认子网掩码是什么？目前的子网掩码可以划分为几个子网？每个子网有多少个有效 IP 地址？并写出解答过程。 【答案】解答过程如下。①判断主类：188 落在第一段 128～191 的范围内，故该网络是 B 类网络。②B 类网络默认的子网掩码为 255.255.0.0，即前16位全为1。③现掩码为 255.255.240.0，把第三段 240 化为二进制是 11110000，可见从主机号部分借了 4 位用于划分子网，即 n＝4；B 类地址主机号原有16位，故剩余主机位 m＝16−4＝12。④子网数＝2的4次方减2＝14个。⑤每个子网的有效 IP 地址数＝2的12次方减2＝4094个。 【解析】本题考查由给定掩码反推网络类别、默认掩码、子网数与每子网有效地址数。答题时应先由第一段数值判定类别，再写出默认掩码，然后把非默认字节化为二进制数求出借位数 n，最后按 2的n次方减2 与 2的m次方减2 两个公式计算。 2023年真题｜第36题 默认情况下子网掩码 255.255.0.0 代表的网络是（ ） A. A 类 B. B 类 C. C 类 D. D 类 【答案】B 【解析】B 类地址的网号占前两个8位，主机号占后两个8位，因此其默认子网掩码为255.255.0.0。A 类为255.0.0.0，C 类为255.255.255.0。 2023年真题｜第39题 网络 171.18.0.0/28 可容纳的最大主机数是（ ） A. 14 B. 62 C. 254 D. 65534 【答案】A 【解析】斜线后的28表示掩码中前28位为1，故主机位为32−28＝4位，可容纳的最大主机数＝2的4次方减2＝14台。 2023年真题｜第40题 IP 网段 190.188.6.0/26 使用的子网掩码是（ ） A. 255.255.255.0 B. 255.255.255.26 C. 255.255.255.192 D. 255.255.255.240 【答案】C 【解析】/26 表示掩码前26位为1，即前三段全为1（24位），第四段的前2位为1，第四段为 11000000 即192，故掩码为255.255.255.192。 2024年真题｜简答题第163题 某一单位从 NIC 申请一网络地址 202.99.101.0，现要划分为 4 个不同的子网，每个子网的主机数不超过62台。请判断该网络主类基本情况，计算出该网络的子网掩码，并写出每个子网的网络地址、可配有效地址范围及广播地址。 【答案】①判断主类：202 落在第一段 192～223 的范围内，故 202.99.101.0 是 C 类网络，其主机号原有8位，默认子网掩码为 255.255.255.0。②确定借位数：要求每个子网主机数不超过62台，2的6次方减2＝62，故主机位 m＝6，从主机号借出的位数 n＝8−6＝2。③子网掩码：网络位共 24＋2＝26 位，即掩码为 255.255.255.192。④据此可得到 4 个子网，每个子网有62个可配有效地址，具体如下：子网一，网络地址 202.99.101.0，有效地址范围 202.99.101.1～202.99.101.62，广播地址 202.99.101.63；子网二，网络地址 202.99.101.64，有效地址范围 202.99.101.65～202.99.101.126，广播地址 202.99.101.127；子网三，网络地址 202.99.101.128，有效地址范围 202.99.101.129～202.99.101.190，广播地址 202.99.101.191；子网四，网络地址 202.99.101.192，有效地址范围 202.99.101.193～202.99.101.254，广播地址 202.99.101.255。 【解析】本题考查 C 类网络的子网划分。答题时应先由第一段判定类别与默认掩码，再由“每子网不超过62台主机”反推主机位 m＝6、借位 n＝2，得出掩码 255.255.255.192；随后按每子网 64 个地址递增，写出网络地址、有效地址范围（去掉网络地址与广播地址）和广播地址。 2025年真题｜第29题 如果两台主机在同一子网中，则两台主机的 IP 地址分别与它们的子网掩码相“与”的结果一定（ ） A. 全为0 B. 全为1 C. 相同 D. 不同 【答案】C 【解析】把 IP 地址与子网掩码逐位相“与”，得到的正是该地址所在的网络地址。两台主机若在同一子网内，其网络地址必然相同，因此相与的结果一定相同。 2025年真题｜第30题 子网掩码 255.255.255.0 对应的 CIDR 表示是（ ） A. /24 B. /16 C. /8 D. /32 【答案】A 【解析】子网掩码中连续的1有24位（三个255各8位），故其 CIDR 表示为 /24。255.0.0.0 对应 /8，255.255.0.0 对应 /16，255.255.255.255 对应 /32。 2025年真题｜第36题 默认情况下，子网掩码 255.0.0.0 代表的网络是（ ） A. A 类 B. B 类 C. C 类 D. D 类 【答案】A 【解析】A 类地址的网号只占第一个8位，其余三个8位为主机号，因此默认子网掩码是255.0.0.0。 2025年真题｜第40题 子网掩码 255.255.255.192 对应的可用主机数为（ ） A. 30 B. 62 C. 126 D. 254 【答案】B 【解析】255.255.255.192 中连续的1有26位，故主机位为32−26＝6位，可用主机数＝2的6次方减2＝62台。 2025年真题｜填空题第139题 子网内第一个可用 IP 地址是网络地址后的第______个地址。 【答案】1 【解析】一个子网的地址由网络地址、若干可用地址和广播地址组成。网络地址本身不能分配给主机，紧接其后的第一个地址便是该子网的第一个可用地址，故为网络地址后的第1个。 2026年真题｜第26题 默认情况下子网掩码 255.255.255.0 代表的网络是（ ） A. A 类 B. B 类 C. C 类 D. D 类 【答案】C 【解析】C 类地址的网号占前三个8位，主机号只占最后一个8位，因此默认子网掩码为255.255.255.0，对应 CIDR 表示 /24。 2026年真题｜第31题 网络 192.168.1.0/29 可容纳的最大主机数是（ ） A. 6 B. 62 C. 254 D. 65534 【答案】A 【解析】斜线后的29表示掩码中前29位为1，主机位为32−29＝3位，可容纳的最大主机数＝2的3次方减2＝6台。 2026年真题｜第41题 IP 网段 172.16.0.0/20 的子网掩码是（ ） A. 255.255.240.0 B. 255.255.255.26 C. 255.255.255.192 D. 255.255.255.240 【答案】A 【解析】/20 表示掩码前20位为1，即前两段全为1（16位）加第三段的前4位为1，第三段为 11110000 即240，故掩码为255.255.240.0。 【练习题】 一、填空题 1. 子网掩码中，前半部分用连续的________来标识网络号，后半部分用连续的0标识主机号。 【答案】1 【解析】子网掩码本身是一个32位的二进制数，它不能单独存在，必须结合 IP 地址一起使用。 2. 把 IP 地址与子网掩码进行________运算，所得结果就是网络地址。 【答案】与 【解析】有了网络号，就可以确定数据报该如何发送：相“与”的结果与本机网络号比较，即可判断目标主机是否在同一子网内。 3. A 类网络的默认子网掩码是________，其二进制形式为前8位取1、后24位取0。 【答案】255.0.0.0 【解析】B 类网络的默认掩码为255.255.0.0，C 类网络为255.255.255.0。看到某个默认掩码，也能反推它代表的是哪一类网络。 4. B 类网络默认子网掩码的二进制形式中，前________位为1。 【答案】16 【解析】B 类地址的网号占前两个8位，故默认掩码255.255.0.0中前16位全为1、后16位全为0。 5. 子网划分可以看作从标准 IP 地址的________部分借位，并把借来的位指定为子网号。 【答案】主机号 【解析】借位之后，原本“网络号＋主机号”的两段结构就变成了“网络号＋子网号＋子网主机号”的三段结构。 6. 设从主机号借 n 位给子网、剩下 m 位作主机号，则生成的子网数量为________个。 【答案】2的n次方减2 【解析】每个子网所具有的主机数量则为 2的m次方减2 台。之所以减2，是因为全“0”与全“1”的子网号、主机号通常要排除。 7. C 类网络中，从主机号借出的位数 n 与剩余主机位数 m 之和等于________。 【答案】8 【解析】C 类地址的主机号原有8位，借位只改变网络位与主机位的分界，二者之和始终不变。 8. 前缀长度 /27 所对应的掩码中，第四字节写成一个字节的二进制数时为11100000，这个字节换算成十进制是________。 【答案】224 【解析】11100000 中前三位为1，即 128＋64＋32＝224。加上前面三段的24位，该掩码共27位为1，故其 CIDR 表示正是 /27。 9. 某 C 类网络从主机号借 4 位划分子网，其掩码的最后一字节应为________。 【答案】240 【解析】借4位时网络位共28位，掩码最后一字节为11110000，即240；此时子网数为 2的4次方减2 即14个，每子网14台主机。 10. 前缀长度 /30 所对应的掩码，其最后一字节是________。 【答案】252 【解析】252 化为二进制是11111100，前6位为1，加上前三段的24位共30位；此时主机位仅2位，每子网只能容纳2台主机。 二、单项选择题 1. 下列不属于子网掩码作用的是（ ）。 A. 区分 IP 地址中的网络号与主机号 B. 把网络划分为若干子网 C. 配合 IP 地址确定网络地址 D. 提高信道的传输带宽 【答案】D 【解析】子网掩码的主要作用有两个：区分 IP 地址中的网络号部分与主机号部分，以及利用它把网络划分为若干子网。把它与 IP 地址相“与”还能得出网络地址；提高信道带宽与子网掩码无关。 2. 关于前缀长度 /25，下列说法正确的是（ ）。 A. 它表示掩码最后一字节为128 B. 它表示掩码中前25位为1 C. 它表示主机位有25位 D. 它表示该网络共有25个子网 【答案】B 【解析】斜线后的数字即掩码中连续“1”的位数，故 /25 表示前25位为1，主机位为32−25＝7位；此时掩码最后一字节为10000000即128，可用主机数为 2的7次方减2 即126台。 3. C 类网络默认子网掩码的二进制形式中，末尾有（ ）个0。 A. 8 B. 16 C. 24 D. 32 【答案】A 【解析】C 类地址的网号占前三个8位即24位，主机号只占最后一个8位，故默认掩码255.255.255.0末尾有8个0。 4. 把 IP 地址 192.168.1.130 与前缀 /26 所对应的掩码相“与”，所得网络地址是（ ）。 A. 192.168.1.0 B. 192.168.1.64 C. 192.168.1.128 D. 192.168.1.192 【答案】C 【解析】/26 对应掩码的最后一字节为11000000，只保留 IP 地址最后一字节130（10000010）的前两位，故结果为 10000000 即128，网络地址为 192.168.1.128。 5. 判断两台主机是否处于同一子网，应比较它们的（ ）。 A. IP 地址 B. 子网掩码 C. 网络地址 D. MAC 地址 【答案】C 【解析】把每台主机的 IP 地址与其子网掩码相“与”即得到该主机的网络地址。两台主机的网络地址若相同，说明它们在同一子网内，数据报可直接发送。 6. 某 B 类网络从主机号借 3 位划分子网，其子网掩码为（ ）。 A. 255.255.192.0 B. 255.255.224.0 C. 255.255.240.0 D. 255.255.248.0 【答案】B 【解析】B 类网络默认掩码为255.255.0.0，借3位后网络位共19位，第三字节为11100000即224，故掩码为255.255.224.0。 7. 一个 C 类网络从主机号借 3 位划分子网，可划分出的子网数是（ ）。 A. 2 B. 6 C. 8 D. 14 【答案】B 【解析】子网数按公式 2的n次方减2 计算，n＝3 时为 8−2＝6 个，同时每子网剩余主机位 m＝5，可容纳 2的5次方减2 即30台主机。 8. IPv4 地址共32位，若子网掩码为 /27，则主机位有（ ）位。 A. 3 B. 8 C. 11 D. 5 【答案】D 【解析】斜线后的27表示掩码中前27位为1，主机位＝32−27＝5位，可容纳 2的5次方减2 即30台主机。 9. 网络 192.168.10.0/27 中，每个子网可容纳的有效主机数是（ ）。 A. 6 B. 14 C. 30 D. 62 【答案】C 【解析】/27 时主机位为5位，有效主机数＝2的5次方减2＝30台。要减去2，是因为网络地址与广播地址不能分配给主机。 10. 前缀长度 /30 所对应的可用主机数为（ ）。 A. 2 B. 6 C. 14 D. 30 【答案】A 【解析】/30 表示掩码中共30位为1，故主机位为32−30＝2位，可用主机数＝2的2次方减2＝2台。 11. 某主机把目标 IP 地址与本机子网掩码相“与”后，结果等于本机网络号，说明目标主机（ ）。 A. 在本子网内 B. 不在本子网内 C. 是一台路由器 D. 地址无效 【答案】A 【解析】若相“与”所得的目标主机网络号与本机网络号相等，说明目标主机就在本子网内，应直接把数据报发送给目标主机；若不相等，则应把数据报交给路由器转发。 12. 某 B 类网络要求划分出 30 个子网，子网位数 n 应取（ ）。 A. 3 B. 4 C. 6 D. 5 【答案】D 【解析】子网数按 2的n次方减2 计算：n＝5 时为 32−2＝30，正好满足要求；n＝4 时只有14个，不够用。 三、简答题 1. 简述子网掩码的概念与作用，并说明如何判断两台主机是否处于同一子网。 【答案】子网掩码又称网络掩码或地址掩码，是一种用来指明一个 IP 地址的哪些位标识的是主机所在的子网、以及哪些位标识的是主机号的掩码。它不能单独存在，必须结合 IP 地址一起使用；IP 地址中的网络号与主机号正是靠子网掩码来分开的。子网掩码本身是一个32位的二进制数，通常由前后两部分构成：前半部分用连续的“1”标识网络号，后半部分用连续的“0”标识主机号。其作用主要有两个：一是区分 IP 地址中的网络号部分与主机号部分，二是利用它可以把网络划分为若干子网。判断两台主机是否处于同一子网的方法是：先用 TCP/IP 把目标 IP 地址与本机子网掩码相“与”，得出目标主机的网络号，再把它与本机网络号进行比较。若两者相等，说明目标主机就在本子网内，应直接把数据报发送给目标主机；若不相等，说明目标主机不在本子网内，应把数据报发送给路由器，由路由器转发。 【解析】本题考查子网掩码的概念、作用与同网判断。答题时应先给出定义（含“哪些位标识子网、哪些位标识主机号”这一要点），再说明其两大作用，最后写出“与”运算判断同网的具体步骤。 2. 简述子网设计的基本过程，并写出子网数量与每个子网主机数量的计算公式。 【答案】设从主机号部分借 n 位给子网，剩下 m 位作为主机号，那么生成的子网数量为 2的n次方减2 个，每个子网具有的主机数量为 2的m次方减2 台；公式中的 n 应当是一个最小的接近要求的正整数。之所以要减2，是因为全“0”与全“1”的子网号、主机号通常要排除。子网设计的基本过程有三步：第一，根据所要求的子网数和主机数量，按 2的n次方减2 的公式推算出 n，它应是一个最小的接近要求的正整数；第二，求相应的子网掩码，即用默认掩码加上从主机号部分借出的 n 位组成新的掩码；第三，把子网部分写成二进制数，列出所有子网和主机地址，并去除全“0”和全“1”的地址。例如某 C 类网络要求每个子网容纳30台主机，因 2的5次方减2 为30，故主机位 m＝5、借位 n＝8−5＝3，掩码为255.255.255.224，可划出6个子网。 【解析】本题考查子网设计的公式与步骤。答题时应先写出两条公式并解释其中的 n、m，再分三步说明设计过程，最好结合一个具体算例加以印证。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 $